一、ip地址的概述
互联网协议(Internet Protocol,IP)在整个Internet和企业网上得到广泛的应用,它是互联大规模异构网络的关键协议。IP协议的重要体现是IP报文。IP协议将所有高层数据都封装成IP报文,然后通过各种物理网络和路由器进行转发,以完成不同物理网络的互联。IP报头中重要的两个字段就是源IP地址和目的IP地址,指明了报文的发送方和接收方。IP地址就是网络层地址,IPv4地址和IPv6地址分别是32位和128位。
1.IPV4网络使用32位地址,以点分十进制表示,172.16.0.0。
2.地址格式为:
IP地址=网络地址+主机地址或
IP地址=主机地址+子网地址+主机地址。
3. 两条最基本的规则:
①网络号、主机号不可能全为1或者全为0
有两类地址不能分配给主机:网络地址和广播地址
网络地址:将一个IP地址的网络码保持不变,主机码全置0得到的地址。
广播地址:将一个IP地址的网络码保持不变,主机码全置1得到的地址。
②网络号、主机号分开计算。
4.
范围
| 描述
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10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
| 私网IPv4地址,可用于家庭、办公室和企业的内部局域网。设计私网IPv4地址的初衷是缓解IPv4地址耗尽问题。
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169.254.0.0/16
| Link-local,Link local地址只在某网段有意义,路由器是不会转发地址为Link-local的IP包的。
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127.0.0.0/8
| Loopback,回送测试loopback test所用
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224.0.0.0/4
| IP组播地址
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240.0.0.0/4
| 保留为研究测试使用
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255.255.255.255
| 广播地址
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二、子网划分
2.1 为何要划分子网
TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中,它能发展到今天的规模是当初的设计者们始料未及的。网间网规模的迅速扩展对IP地址模式的威胁并不是它不能保证主机地址的唯一性,而是会带来两方面的负担:第一,巨大的网络地址管理开销;第二,网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突出,寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率(甚至可能使寻径表溢出,从而造成寻径故障),更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销,从而加重网络负担。因此,迫切需要寻求新的技术,以应付网间网规模增长带来的问题。仔细分析发现,网间网规模的增长在内部主要表现为网络地址的增减,因此解决问题的思路集中在:如何减少网络地址。于是IP网络地址的多重复用技术应运而生。
通过复用技术,使若干物理网络共享同一IP网络地址,无疑将减少网络地址数。
1.缩减网络流量,优化网络性能。
2.简化管理。
3.增加网络安全性。
2.2 子网掩码的概念
子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值,它可以屏蔽掉ip地址中的一部分,从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分,基于子网掩码,管理员可以将网络进一步划分为若干子网
子网编址(subnet addressing)技术,又叫子网寻径(subnet routing),英文简称subnetting,是最广泛使用的IP网络地址复用方式,目前已经标准化,并成为IP地址模式的一部分。
32位的IP地址分为两部分,即网络号和主机号,分别把他们叫做IP地址的“网络部分”和“主机部分”。子网编址技术将“主机部分”进一步划分为“子网”部分和“主机”两部分,其中“子网”部分用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络,常称为“掩码位”、“子网掩码号”,或者“子网掩码ID”,不同子网就是依据这个掩码ID来识别的。
子网划分前的两级IP地址
网络号 主机号
子网划分后的三级IP地址
网络号 子网号 主机号
在使用TCP/IP协议的两台计算机之间进行通信时,我们通过将本机的子网掩码与接受方主机的ip地址进行'与'运算,即可得到目标主机所在的网络号,又由于每台主机在配置TCP/IP协议时都设置了一个本机ip地址与子网掩码,所以可以知道本机所在的网络号。通过比较这两个网络号,就可以知道接受方主机是否在本网络上。